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VRML 97

VRML 97. Julien Lenoir (Thanks to Stéphane LOUIS DIT PICARD) email : lenoir@lifl.fr. Historique & Présentation . Pourquoi de la 3D ?. Enrichissement du Web Plusieurs avantages à la 3D Conception d’objet 3D (architecture, mécanique,….) TéléVente (présentation, support, ….)

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VRML 97

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Presentation Transcript

  1. VRML 97 Julien Lenoir(Thanks to Stéphane LOUIS DIT PICARD) email : lenoir@lifl.fr

  2. Historique & Présentation

  3. Pourquoi de la 3D ? • Enrichissement du Web • Plusieurs avantages à la 3D • Conception d’objet 3D (architecture, mécanique,….) • TéléVente (présentation, support, ….) • Reconstitution historique (monuments, faits, …. ) • Apprentissage (médecine, chimie, ……)

  4. La naissance de VRML 1.0 • 1991: Naissance d’HTML [Beners-Lee] • 1992 : Création du format Open Inventor [SGI] • Mai 1994 : Présentation des travaux de Marc Pesce & Tony Parisi sur les interfaces de Réalité Virtuelle • Création d’une « mailing list » pour définir un langage universel de modélisation 3D

  5. VRML 1.0 • Octobre 1994 : Naissance de VRML 1.0 (basé sur le format Open Inventor de SGI): • Indépendance de la plate-forme • Passage sur des lignes bas-débits (modems) • Format ASCII

  6. L’évolution de la norme VRML • Début 1996 : Proposition d’extension • Prise en compte de la dynamique des « mondes virtuels » • Août 96 : Naissance de VRML 2.0 • Décembre 97 : Normalisation ISO • VRML 2.0 (aussi appelé VRML97)

  7. VRML 97 • Principales améliorations par rapport à la version 1.0 : • Interaction • Animation des scènes • Prototypage d’objets • Amélioration du réalisme

  8. L’avenir : X3D • Multi-utilisateurs • Encore plus de réalisme • Coopération avec les nouveaux standards • D-HTML • MPEG 4 • XML

  9. Le succès de VRML • Standard normalisé et libre de droit • Accessibilité : • format ascii  édition/compréhension simple • nombreux browsers sur de nombreux OS (navigateur WEB + Plug-in VRML) • une documentation (http://www.vrml.org)

  10. Structure &Format Général

  11. Un exemple simple • #VRML V2.0 utf8Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 0 0 } } geometry Sphere { radius 5.0 }}

  12. L’exemple : l’entête du fichier • #VRML 2.0 utf8 • # Symbole de commentaires • VRML 2.0 fichier contenant une description VRML au format 2.0 • utf8 format utilisé pour coder le texte

  13. L’exemple : la description géométrique • Shape {...}  le nœud pour définir un objet visible • appareance {...}  paramètre l’attribut visuel de l’objet • geometry {...}  paramètre la géométrie de l’objet

  14. Notion de champs, de nœud et d’arbre • Un nœud est composé de champs : • chaque champs est typé • chaque champs permet de configurer le nœud • Une hiérarchie de nœuds forme un arbre : • des nœuds spéciaux (appelés « nœud de groupe ») permettent de créer la hiérarchie

  15. Dans l’exemple • Le nœud Shape est composé : • un champs appearance de type Appearance • un champs geometry de type SFNode (i.e. n ’importe quel nœud) • Le nœud Appearance est composé : • un champs material de type Material • Le nœud Material est composé : • un champs diffuseColor de type SFColor

  16. Les types de base

  17. Type simple : • SFxxx E • Type tableau : • MFxxx  [E1, E2, …, En] • Modes d’accès : • EventIn  écriture • EventOut  lecture • ExposedField  lecture/écriture

  18. Booléen : • SFBool • MFBool n’existe pas ! • Vecteur 2D (coordonnées dans un plan) • SFVec2f  X Y • MFVec2f  [X1 Y1, …, Xn Yn] • Vecteur 3D (position, scale) : • SFVec3f  X Y Z • MFVec3f  [X1 Y1 Z1, …, Xn Yn Zn]

  19. Rotation : • SFRotation  X Y Z angle (en radians) • MFRotation  [X1 Y1 Z1 angle1, ..., Xn Yn Zn anglen] • Couleur : • SFColor  R G B • MFColor  [R1 G1 B1, …, Rn Gn Bn] • Chaine de caractères : • SFString  “chaine” • MFString  [“chaine1”, …, “chainen”]

  20. Nœud : contient n’importe quel nœud VRML • SFNode  nœud • MFNode  [nœud1, …, nœudn]

  21. Quelques nœuds géométriquessimples

  22. Une boite 3D geometry Box { size X Y Z }

  23. Un cône geometry Cone { bottomRadius R height H side TRUE/FALSE bottom TRUE/FALSE }

  24. Un cylindre geometry Cylinder { radius R height H side TRUE/FALSE top TRUE/FALSE bottom TRUE/FALSE }

  25. Une sphère geometry Sphere { radius R }

  26. L ’apparence :Couleur&Texture

  27. Le nœud « Material » • diffuseColor  Couleur de l’objet • ambientIntensity  Proportion de réflexion (0-1) • specularColor  Couleur du spéculaire • emissiveColor  Lumière propre • shininess  Brillance (0-1) • transparency  Degré de transparence (0-1)

  28. Les textures • 3 formats de texture reconnus : • statiques : images au format jpeg & png • animées : vidéo au format mpeg texture ImageTexture { url    "texture.jpg" repeatS TRUE/FALSE repeatT TRUE/FALSE }

  29. Les nœudsgéométriquesplus complexes

  30. La « facettisation » • Modélisation courante • Nombreux modeleurs • Formes complexes

  31. Format général : la notion d’index Shape { geometry IndexedFaceSet { coord Coordinate { point [x1 y1 z1, x2 y2 z2, … ] } coordIndex [ 0,1,2,-1, 4,5,1,-1, ... ] }} Un point 3D Une facette

  32. Exemple : Une pyramide geometry IndexedFaceSet { coord Coordinate { point [ 1 0 0, 0 1 0, 1 1 0, 0.5 0.5 1 ] } coordIndex [ 0,1,2,-1 #facette 1 0,1,3,-1 #facette 2 0,2,3,-1 #facette 3 1,2,3,-1 #facette 4 ]}

  33. La couleur des facettes coordIndex […]color Color { color [ 1 0 0, 0 1 0, 0 0 1, 1 0 1, ] } colorPerVertex FALSE

  34. Des textures & des facettes • Placage par défaut sur une boîte englobante • Problème de déformation de la texture • Placage précis: • utilisation du nœudTextureCoordinate

  35. L’extrusion • Extrusion

  36. Un exemple (1/2) geometry Extrusion { crossSection [ 1 0, .67 -.27, .71 -.71, .27 -.67, 0 -1, -.27 -.67, -.71 -.71, -.67 -.27, -1 0, -.67 .27, -.71 .71, -.27 .67, 0 1, .27 .67, .71 .71, .67 .27, 1 0 ] spine [ 0 0 0, 0 0 -6 ] beginCap TRUE endCap TRUE solid TRUE }

  37. Un exemple (2/2) • Résultat visuel :

  38. Le placement des objets

  39. Les axes Y • Objet centré en (0,0,0) • Comment placer les objets ? X Z

  40. Le point de vue Viewpoint { position 0 0 10 orientation 0 0 1 0 fieldOfView 0.785 # pi/4 description "..." jump TRUE } Y X Z

  41. Group Shape Shape cube Le nœud « Group » • Pour grouper plusieurs objets Group { children [ Shape { geometry cylinder {} } , Shape { geometry cube {} } ] } cylinder

  42. Transform Shape Appareance Material Cylinder Le nœud « Transform » Transform { translation 0.3 0.2 0.1 rotation 0.0 0.0 1.0 3.1415 children [ Shape { appearance Appereance { material Material {} } geometry Cylinder {} } ] }

  43. Les différentes transformations possibles • Une translation de type SFVec3f • Une rotation de type SFRotation • Une mise à l’échelle (scale) de type SFVecf3f

  44. Ordre des transformations Transform { translation tx ty tz rotation rx ry rz angle scale sx sy sz} 3 2 1 ATTENTION A LA COMPOSITION DES TRANSFORMATIONS

  45. Propagation des transformations Objet 1 Transform Objet 2 Transform Objet 3 Transform

  46. Réutilisation&Prototypage

  47. DEF & USE • DEF nom_du_nœud nœud {...} • USE nom_du_nœud

  48. Exemple de DEF & USE DEF cuberouge Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1.0 0 0 } } geometry Box {}} ... Transform { rotation ... children [ USE cuberouge ]} ...

  49. Les PROTO • Réutilisation des objets comme pour le DEF • Création de nouveaux nœuds • Paramétrage possible

  50. Syntaxe Générale PROTO nom_du_proto [ field type nom_param valeurs …]{ # définition de l’objet}

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